JPS5893903A - 可変入口案内翼 - Google Patents
可変入口案内翼Info
- Publication number
- JPS5893903A JPS5893903A JP19075381A JP19075381A JPS5893903A JP S5893903 A JPS5893903 A JP S5893903A JP 19075381 A JP19075381 A JP 19075381A JP 19075381 A JP19075381 A JP 19075381A JP S5893903 A JPS5893903 A JP S5893903A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inlet guide
- guide vane
- vane
- plate
- edge part
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
- F01D17/162—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for axial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially perpendicular to the rotor centre line
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、軸流形流体機械に係り、特に周方向に不均一
な流２Ｌが流入する場合の性能改善に好適な可変人口案
内翼に関する。
な流２Ｌが流入する場合の性能改善に好適な可変人口案
内翼に関する。
軸流形流体機械の部分負荷時の運転では、回転数や流量
などが変わる。このため、動翼への流入角が変わシ、最
適流入状態から離れ、性能が低下する。このような部分
負荷時の性能改善の一つの方法として可変人口案内翼の
方法がある。これは部分負荷時に入口案内翼の取付角を
変化させ、こ扛につづく動翼への流入角を最適化し、性
能改善をはかるものである。第１図に従来の入口案内真
可汲装置を示す。従来の入口案内に可変装置ではケーシ
ング１の周囲に歌合されたリング２と２ケのリンク機構
３．３′會齢翼支軸４に結合して構成式れている。別置
の躯動装置によシ、リング２全周方向に動かすと、第２
図に示すようにリンク機構によυ、入口案内翼の取付角
を変えることができる。この方法では、−列の入口案内
翼は全て、一つのリングに連結されているので、輿取付
角は周方向に同一で、従って、入口案内翼からの流出角
も周方向に一定である。しかしながら、実際の圧縮機な
どでは、上流ケーシングの軸弁対象性に起因し、圧縮機
へ流入する流れが周方向に均一でないことが多い。この
ような場合、従来の可変人口案内翼では動翼への相対流
入角が周方向に不均一になる。すなわち、従来の可変人
口案内翼では、周方向の一部では最適流入角となるが、
他の部分では動翼への流入角が過大または過小になシ、
このため圧縮機性能の低下を生ずる欠点があった。
などが変わる。このため、動翼への流入角が変わシ、最
適流入状態から離れ、性能が低下する。このような部分
負荷時の性能改善の一つの方法として可変人口案内翼の
方法がある。これは部分負荷時に入口案内翼の取付角を
変化させ、こ扛につづく動翼への流入角を最適化し、性
能改善をはかるものである。第１図に従来の入口案内真
可汲装置を示す。従来の入口案内に可変装置ではケーシ
ング１の周囲に歌合されたリング２と２ケのリンク機構
３．３′會齢翼支軸４に結合して構成式れている。別置
の躯動装置によシ、リング２全周方向に動かすと、第２
図に示すようにリンク機構によυ、入口案内翼の取付角
を変えることができる。この方法では、−列の入口案内
翼は全て、一つのリングに連結されているので、輿取付
角は周方向に同一で、従って、入口案内翼からの流出角
も周方向に一定である。しかしながら、実際の圧縮機な
どでは、上流ケーシングの軸弁対象性に起因し、圧縮機
へ流入する流れが周方向に均一でないことが多い。この
ような場合、従来の可変人口案内翼では動翼への相対流
入角が周方向に不均一になる。すなわち、従来の可変人
口案内翼では、周方向の一部では最適流入角となるが、
他の部分では動翼への流入角が過大または過小になシ、
このため圧縮機性能の低下を生ずる欠点があった。
本発明は、上述の事柄に基づき成されたもので、動翼入
口流れが周方向に不均一な場合にも、全ての動翼が最適
流入状態を保ち、軸流形流体機株の効率の最適化全図る
ことを目的としていや。
口流れが周方向に不均一な場合にも、全ての動翼が最適
流入状態を保ち、軸流形流体機株の効率の最適化全図る
ことを目的としていや。
第３図に従来υ可変人口案内翼の場合の動翼入口の速度
三角形を示す。図において、軸流速度Ｃ１、動翼の回転
周速’１、動翼の数例角βＢが与えられている時、動翼
への最適流入角α１は実線のような値となる。したがっ
て、入口案内翼の流出角ｔα１に設定すれば、動翼の流
入状態は最適となる。しかし、周方向の一部に軸流速度
の小さい所がｉＧ）ると、図に点線で示すような速度三
角形となる為、この部分では、動翼への流入が最適状態
かし離れ、圧縮機の効率低下ケ及ぼす。これは、従来の
可変人口案内翼では、流出角が周方向に一定である為で
ある。周方向に軸流速度が大きく変わるような場合には
、それに応じて入口兼内翼の流出角を食化さぜれは、周
方向全ての位置で、＠翼へのｗｔ人状態が良好となり、
圧縮機の効率が改善される。本発明では、入口案内翼を
ケーシングに同定された前縁部と、前縁部にビン結合さ
れた後縁部に分割し、両者を熱変形性金属板で連結し、
内部に設けられた発熱線によシ熱質）杉性金属板を伸縮
きせ、これにょシ局方向個々の入口案内翼流出角を単独
に変えることができる。第４図に本発明の入口案内翼上
流の速度三角形を示す。点線に示すような軸流速度の小
さい部分でも、それに応じた入口案内翼出角を設定すれ
ば、この部分でも動翼の流入状態が般過となり、圧縮機
の効率が改善される。逆に軸流速度が過大な部分でも、
同様な効果が得られることは自明である。
三角形を示す。図において、軸流速度Ｃ１、動翼の回転
周速’１、動翼の数例角βＢが与えられている時、動翼
への最適流入角α１は実線のような値となる。したがっ
て、入口案内翼の流出角ｔα１に設定すれば、動翼の流
入状態は最適となる。しかし、周方向の一部に軸流速度
の小さい所がｉＧ）ると、図に点線で示すような速度三
角形となる為、この部分では、動翼への流入が最適状態
かし離れ、圧縮機の効率低下ケ及ぼす。これは、従来の
可変人口案内翼では、流出角が周方向に一定である為で
ある。周方向に軸流速度が大きく変わるような場合には
、それに応じて入口兼内翼の流出角を食化さぜれは、周
方向全ての位置で、＠翼へのｗｔ人状態が良好となり、
圧縮機の効率が改善される。本発明では、入口案内翼を
ケーシングに同定された前縁部と、前縁部にビン結合さ
れた後縁部に分割し、両者を熱変形性金属板で連結し、
内部に設けられた発熱線によシ熱質）杉性金属板を伸縮
きせ、これにょシ局方向個々の入口案内翼流出角を単独
に変えることができる。第４図に本発明の入口案内翼上
流の速度三角形を示す。点線に示すような軸流速度の小
さい部分でも、それに応じた入口案内翼出角を設定すれ
ば、この部分でも動翼の流入状態が般過となり、圧縮機
の効率が改善される。逆に軸流速度が過大な部分でも、
同様な効果が得られることは自明である。
以下、本発明の一実施例を第５図〜第７図に従って、さ
らに具体的に説明する。本発明では、入口案内Ｊｋｋ、
第５図、第６図に示すようにケーシング１の壁面に固定
された前縁部５と、前縁部にピン結合された後縁部６に
分割されている。両翼部の内側には支持部７．８を設け
、ビン９にょシ両翼部が結合され、支点廻シに後線部６
が回動可能になっている。また、両翼部の翼面の一端に
は、バイメタルや形状記憶合金のごとき熱変形性金属板
１０ｉ固着し、翼面の接合部がなめらかな面となるよう
成形すると共に、他端の翼面にはゴム板等の可撓性板材
１１で両翼部を結合すポ。さらに熱変形性金属板に臨接
して発熱線１２を設けである。以上の構成において、発
熱線の熱ｔｔｉ加減すれは、熱変形性金属板が伸縮し、
これに伴ない入口案内翼の流出角を変化妊せることかで
きる。従来の可変人口案内翼では全ての翼の流出角は同
一となるが、本発明では個々の翼の発熱蓋の熱量を変え
れは、入口案内翼の流出角を変化させることかでさる。
らに具体的に説明する。本発明では、入口案内Ｊｋｋ、
第５図、第６図に示すようにケーシング１の壁面に固定
された前縁部５と、前縁部にピン結合された後縁部６に
分割されている。両翼部の内側には支持部７．８を設け
、ビン９にょシ両翼部が結合され、支点廻シに後線部６
が回動可能になっている。また、両翼部の翼面の一端に
は、バイメタルや形状記憶合金のごとき熱変形性金属板
１０ｉ固着し、翼面の接合部がなめらかな面となるよう
成形すると共に、他端の翼面にはゴム板等の可撓性板材
１１で両翼部を結合すポ。さらに熱変形性金属板に臨接
して発熱線１２を設けである。以上の構成において、発
熱線の熱ｔｔｉ加減すれは、熱変形性金属板が伸縮し、
これに伴ない入口案内翼の流出角を変化妊せることかで
きる。従来の可変人口案内翼では全ての翼の流出角は同
一となるが、本発明では個々の翼の発熱蓋の熱量を変え
れは、入口案内翼の流出角を変化させることかでさる。
したがって流入速度の周方向変化の大きい場合でも、周
方向全ての動翼への流入状態の最適化が図れる。
方向全ての動翼への流入状態の最適化が図れる。
この場合、周方同各位置での軸流速度の値を知る必要が
ある。このため、本発明では、入口案内翼の前縁部に設
けた全圧孔１３および入口案内翼上流のケーシング壁面
に設けた壁圧孔１４がら全圧、靜圧櫃ヲ求め、さらに入
口案内真上流に設けた幅度計１５によシ気流高度勿測定
し、以下の弐葡用いて動翼入口の軸流速度を求める。
ある。このため、本発明では、入口案内翼の前縁部に設
けた全圧孔１３および入口案内翼上流のケーシング壁面
に設けた壁圧孔１４がら全圧、靜圧櫃ヲ求め、さらに入
口案内真上流に設けた幅度計１５によシ気流高度勿測定
し、以下の弐葡用いて動翼入口の軸流速度を求める。
ここに Ｃ，：勧業入口軸流速度
Ｐ ：入口案内真前縁で測った全圧
ｐ ：入口案内翼上流で測った壁圧
Ｔ ：入口案内翼上流で測った幅度
Ｒ二気体のガス常数
ｇ ：重力加速度
全圧孔１３からの圧力は、導圧管１６、圧力取出し管１
７を介し、第７図に示すごとく、圧力変換器１８に尋か
れる。また、軸の一端に設けた回転数検出器１９からの
測定信号を、前記圧力変換器１８、篇度削１５の測定値
と共に、演算装置２０へ導く。演算装置では、弐ｆｉ＋
により軸流速＃Ｃ。
７を介し、第７図に示すごとく、圧力変換器１８に尋か
れる。また、軸の一端に設けた回転数検出器１９からの
測定信号を、前記圧力変換器１８、篇度削１５の測定値
と共に、演算装置２０へ導く。演算装置では、弐ｆｉ＋
により軸流速＃Ｃ。
を算出すると共に、回転数の情報を元に動翼周速度を算
出し、動翼入口の速度三角形を求め、最適流出角を演算
する。さらに、この演算結果を元に、各入口案内翼の後
縁回転角および、この角度全達成するに要する発熱体の
電圧値？ｆ−昇出し、この信号をトランス２１に込シ、
各入口案内翼の流出角を変化させることができる。
出し、動翼入口の速度三角形を求め、最適流出角を演算
する。さらに、この演算結果を元に、各入口案内翼の後
縁回転角および、この角度全達成するに要する発熱体の
電圧値？ｆ−昇出し、この信号をトランス２１に込シ、
各入口案内翼の流出角を変化させることができる。
以上説明したように、本発明によれは、入ロ案内Ｊｌｌ
＝ケーシング壁に固定された＃に一部と前縁部にビン結
合された恢隊部に分割し、更にＲ表面に熱変形性金属板
を設げ、これに瞬接して発熱体全般ｖｌ、発熱体の加熱
により前記熱変形性金属板を伸動さぜ、入口案内翼の流
出角音質えられるよう構成した。さらに、入口案内翼の
前縁に全圧孔、ケーシングに壁圧孔と幅度計、軸端に回
転数検出器全段け、圧力変換器、演算装置、トランスに
よシ、各員の最適流出角を達成できるようにしたので、
＠翼入口軸流速度が不均一な場合にも全てのＴｍ真が最
適流入状態を保つことができ、軸流形流体機械の効率の
峡適化が達成できる。
＝ケーシング壁に固定された＃に一部と前縁部にビン結
合された恢隊部に分割し、更にＲ表面に熱変形性金属板
を設げ、これに瞬接して発熱体全般ｖｌ、発熱体の加熱
により前記熱変形性金属板を伸動さぜ、入口案内翼の流
出角音質えられるよう構成した。さらに、入口案内翼の
前縁に全圧孔、ケーシングに壁圧孔と幅度計、軸端に回
転数検出器全段け、圧力変換器、演算装置、トランスに
よシ、各員の最適流出角を達成できるようにしたので、
＠翼入口軸流速度が不均一な場合にも全てのＴｍ真が最
適流入状態を保つことができ、軸流形流体機械の効率の
峡適化が達成できる。
第１図は従来の可変人口案内翼の構造を示す横１竹田１
図、第２図は、第１１凶のＡ祝図、第３１囚、第４図は
それぞれ従来と本発明の可変人口案内翼を用い変時の１
ｌｉｌ＋翼入口の速度三角形の説明図、第５図〜第７図
は本発明の可変人口案内翼の説明図を示す。 １・・・ケーシング、５・・・前縁部、６・・・＋ｌｊ
線部、１０・・・熱変形性金属板、１１・・・′ｏ］撓
性根性板片２・・・発熱体、１３・・・全圧孔、１４・
・・壁圧孔、１５・・・幅度計、１８・・・圧力質侠器
、１９・・・回転数検出器、２０・・・演算装置、２１
・・・トランス。 χ １ 区 ↓ 第２ 図 第 ３ 目 ％４ 区 ｙ ５ 図 第 ４ 口 ′ｆＪ ７ 目
図、第２図は、第１１凶のＡ祝図、第３１囚、第４図は
それぞれ従来と本発明の可変人口案内翼を用い変時の１
ｌｉｌ＋翼入口の速度三角形の説明図、第５図〜第７図
は本発明の可変人口案内翼の説明図を示す。 １・・・ケーシング、５・・・前縁部、６・・・＋ｌｊ
線部、１０・・・熱変形性金属板、１１・・・′ｏ］撓
性根性板片２・・・発熱体、１３・・・全圧孔、１４・
・・壁圧孔、１５・・・幅度計、１８・・・圧力質侠器
、１９・・・回転数検出器、２０・・・演算装置、２１
・・・トランス。 χ １ 区 ↓ 第２ 図 第 ３ 目 ％４ 区 ｙ ５ 図 第 ４ 口 ′ｆＪ ７ 目
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 ケーシングにより構成される環状流路内に取付け
られた入口案内翼と前記入口案内翼の後方に動翼を配置
して回転する回転軸とから成る軸流形回転機械において
、入口案内翼を、ケーシング壁に固定された前縁部と前
記前縁部にピン結合された後縁部に分割し、無異面を熱
変形性金楓板および可読性板片によシ固着し、前記熱変
形性金塊板の内側空間に発熱線を設け、発熱線の加熱に
よシ前記熱変形性金属板を伸縮させ、入口案内翼の流出
角を変化できるようにしたことを特徴とする可変人口案
内翼。 ２、入口案内翼前縁に設けられた全圧測定孔と、入口案
内翼上流ケーシング壁面に設けられた壁圧孔と、上記両
圧力孔からの圧力全電気信号に変える圧力変換器と入口
案内翼上流の気流幅度を測る高度計と軸回転数を測る回
転数検出器と、前記圧力変換器、温度計、回転数検出器
からの信号から動翼への最適流入角１ｒ演算する演算装
置と、前記演算装置からの信号に従って翼後縁部の回転
角度に相当する電圧を発生するトランスを備え、前記ト
ランスからの電圧によシ発熱線の熱量を加減することを
特徴とする特許侑求範白第１項記載の可変人口案内翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19075381A JPS5893903A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 可変入口案内翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19075381A JPS5893903A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 可変入口案内翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5893903A true JPS5893903A (ja) | 1983-06-03 |
Family
ID=16263158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19075381A Pending JPS5893903A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 可変入口案内翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5893903A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2592684A1 (fr) * | 1985-12-04 | 1987-07-10 | Mtu Muenchen Gmbh | Dispositif de commande ou de reglage de turbine a gaz ou de turboreacteur. |
| US4741665A (en) * | 1985-11-14 | 1988-05-03 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Muenchen Gmbh | Guide vane ring for turbo-engines, especially gas turbines |
| EP0633392A1 (fr) * | 1993-07-07 | 1995-01-11 | Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation "Snecma" | Aube de turbomachine à cambrure variable |
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-
1981
- 1981-11-30 JP JP19075381A patent/JPS5893903A/ja active Pending
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